Загрузочные и разгрузочные конструкции прикладывают усилие к болтам и другим типам соединителей. Напряжение сдвига является одной из сил, которые влияют на болты. Когда болт соединяет две или более частей, каждая из частей может создавать отдельные усилия на болте, часто в разных направлениях. Результатом является напряжение сдвига в плоскости через болт между двумя соединенными компонентами. Если напряжение сдвига в болте слишком велико, он может сломаться. Чрезвычайным примером напряжения сдвига является использование болторезов на болте. Два лезвия ножей придают противоположные силы на одной плоскости болта, в результате чего болт разрезан. Определение напряжения сдвига в болте является простым расчетом с использованием только нескольких входных данных.
Используйте линейку или цифровые штангенциркули для измерения толщины каждой части болтового узла. Маркируйте каждую толщину t1, t2, t3 и так далее.
Рассчитайте напряжение сдвига по формуле F ÷ (d x (t1 + t2)), если болт соединяет две пластины, где каждая пластина подвергается воздействию силы (F) в противоположных направлениях. Этот случай нагрузки называется одиночным сдвигом. Например, если две пластины толщиной 1 дюйм соединены болтом с диаметром (d) 1 дюйм, и на каждую пластину действует сила 100 фунтов, напряжение сдвига составляет 100 фунтов ÷ (1 дюйм x (1 дюйм) + 1 дюйм)) или 50 фунтов на кв.
Рассчитайте напряжение сдвига, используя формулу F ÷ (2d x (t1 + t2 + t3)), если болт соединяет три пластины, где центральная пластина испытывает усилие в одном направлении, а две другие пластинки испытывают усилие в другом направлении. Этот случай нагрузки считается двойным сдвигом, потому что сдвиг происходит в двух разных плоскостях в болте. Например, если три пластины толщиной 1 дюйм каждая соединены болтом с диаметром (d) 1 дюйм, и на пластины действует усилие 100 фунтов, напряжение сдвига составляет 100 фунтов ÷ (21 дюйм x (1 дюйм +) 1 дюйм + 1 дюйм)), или 16,7 фунтов на квадратный дюйм.